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25.08.05 ANALYSE FONCTIONNELLE 1A. Baguet

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Analyse ExterneNécessité de l’Analyse du BesoinAnalyse du BesoinVerbalisation du BesoinCaractérisation du BesoinValidation du BesoinCdC des PrestationsObjet de l’Analyse FonctionnelleAnalyse Fonctionnelle du BesoinCdC Fonctionnel

Analyse FonctionnellePlan du diaporama

Analyse InterneAnalyse Fonctionnelle InterneOutil graphique FASTOutil graphique SADTBloc-DiagrammeCdC des Conditions deFonctionnement.Chaînes Energie/InformationFonctions Techniques GénériquesComposants associés

SynthèseFonctions de Service réaliséesFaisabilité / Non-conformitéCycle de vie d’un produit

http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.0/fr/


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Objectifs, méthodes et outilsde l’Analyse Fonctionnelle

1. Point de vue externe


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Nécessité de l’Analyse du BesoinPour se développer et survivre,

l’entreprise doit vendre ses produits.

Entreprise

Produit

Client

Le client achète le produit si celui-ci répond à un besoin et qu’il le satisfait.

Percevoir le besoin du client, le formaliser et caractériser le taux de satisfaction attendu est un enjeu vital pour l’entreprise.

Il y a obligation pour l’entreprise d’ajuster le produit en fonction du besoin du client.

EnquêtesSondagesEtudes de marché


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Nécessité de l’Analyse du Besoin

Le besoin évolue.

Produit

Le produit évolue

L’entreprise doit anticiper sur les besoins de demain pour rester compétitive.

ClientLe client est sensible à l’évolution du contexte économique, social, environnemental… et au degréd’innovation.


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Analyse du BesoinUn besoin est une exigence qui naît de la nature, de la vie sociale ou économique (Larousse).Un besoin est une nécessité ou un désir éprouvé par un utilisateur (NF X 50-150)

Client

Produit

Le client achète un produit

• pour réaliser un rêve

• pour satisfaire une envie

• pour répondre à un besoin

Le client est content si le besoin est satisfait par le produit.


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Verbalisation du BesoinOn retient l’idée que le produit agit sur un élément de son environnement nommé« matière d’oeuvre » et que la transformation apportée correspond à un service souhaité par le client et satisfait ainsi le besoin exprimé.

Client

Produit

Matièred’Oeuvre

pour satisfaire le besoin

La verbalisation du besoin est normalisée:

Le produit rend service au client en agissant sur la matière d’œuvre pour satisfaire le besoin.

Elle se synthétise par 3 questions:A qui le produit rend-il service?

Au clientDans quel but?

Satisfaire le besoinSur quoi le produit agit-il ?

La matière d’œuvre

A qui?

Produit

Sur quoi?

pour quoi faire?

Graphe des prestations ou « bête à cornes »


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1. Analyser

2. Caractériser

Caractérisation du BesoinLa seule verbalisation ne suffit pas, le degré de satisfaction attendu du client doit être quantifié.

On définit un ou plusieurs critèresassociés à des grandeurs physiques mesurables caractérisant la matière d’œuvre.On précise pour chaque critère une valeur correspondant au niveau attendu de satisfaction du besoin.

Client

Produit

Matièred’Oeuvre


ValeurCritère


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Validation du Besoin

Pour assurer la pertinence de l’étude, 3 questions complémentaires sont posées et garantissent:- la validation du produit quant à la nécessité d’agir sur la matière d’oeuvre- la stabilité du besoinla pérennité du besoin

1. Analyser

2. Caractériser

3. Valider

Pourquoi le produit existe-t-il? Parce que …

Qu'est-ce qui pourrait faire évoluer le besoin? Que …

Qu'est-ce qui pourrait faire disparaître le besoin? Que …

Client

Produit

Matièred’Oeuvre


ValeurCritère


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CdC des Prestations

Le cahier des charges des prestations est constitué de l’ensemble des prestations attendues par le client

Un besoin exprimé et caractérisé devient une prestation.

1. Analyser

2. Caractériser

3. Valider

Client

Produit

Matièred’Oeuvre





ValeurCritère

1. Analyser

2. Caractériser

3. Valider

Client

Produit

Matièred’Oeuvre





ValeurCritère

1. Analyser

2. Caractériser

3. Valider

Client

Produit

Matièred’Oeuvre





ValeurCritère


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Objet de l’Analyse FonctionnelleL’Analyse Fonctionnelle est une méthode qui a pour objet:

L’identification des fonctionsattendues ou réalisées du produitL’expression de ces fonctions (verbe d’action+complément)La caractérisation de ces fonctions (critères, niveaux, flexibilité)La hiérarchisation de ces fonctions

L’objectif est de proposer un modèle de l’usage du produit qui permette la simulation de la satisfaction du client.


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Analyse Fonctionnelle du Besoin

Définir une phase d’utilisationDéfinir une frontière séparant le produit de son milieu extérieur pour cette phaseIdentifier les Éléments du Milieu Extérieur

Physique (matières à proximité, milieu ambiant,…)Technique (sources d’énergie,…)Humain (ergonomie, esthétique, poids, bruit, sécurité,…)Economique (critères de qualité: coût, maintenance,…)

Produit

EME1 EME2

EME3

EME4EME5

EME6

Phase … L’Analyse Fonctionnelle du Besoin modélise les interactions attenduesdu produit avec son environnement.

Méthode:


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Analyse Fonctionnelle du BesoinIdentifier, exprimer, caractériser, valider et hiérarchiser les Fonctions de Service:

Diagramme des Interacteursou diagramme « pieuvre »

Produit

EME1 EME2

EME3

EME4EME5

EME6

Remarque: Chaque FS peut-être validée à partir des questions:

Dans quel but la FS existe-t-elle? Parce que …

Qu'est-ce qui pourrait faire évoluer la FS? Que …

Qu'est-ce qui pourrait faire disparaître la FS? Que …

FP1

FP2 Principales ou d’usage (reliant 2 EME par l’intermédiaire du produit)

FC1

FC2FC3

Contraintes ou d’adaptation(reliant 1 EME au produit)


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CdC FonctionnelLe Cahier des Charges Fonctionneldonne l’ensemble des caractéristiques des Fonctions de Service attendues par le client pour l’ensemble des phases correspondant à la durée de vie du produit.

Phase …

Diagramme des interacteurs

Caractérisation et validation des FS

Limite ValidationNiveauCritèreExpressionN°

EME1 EME2

EME3

EME4EME5

EME6Produit

FP1

FP2FC1

FC2FC3

Phase …




EME1 EME2

EME3

EME4EME5

EME6Produit

FP1

FP2FC1

FC2FC3

Phase …




EME1 EME2

EME3

EME4EME5

EME6Produit

FP1

FP2FC1

FC2FC3

Durée de vie


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2. Point de vue interne


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Analyse Fonctionnelle InterneL’Analyse Fonctionnelle Interne modélise les interactions réaliséesdu produit avec son environnement en observant l’organisation des solutions techniques qui le constituent et leur degré de performance dans la satisfaction du besoin.

Plusieurs outils graphiques peuvent être utilisés: FAST, SADT, Bloc Diagramme,…


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Outil graphique FAST: PrincipeLe diagramme FAST (FunctionAnalysis System Technic) détaille en plusieurs niveaux la réalisation d'une ou plusieurs fonctions de service.

La lecture de ce diagramme se fait de gauche à droite en posant la question "Comment?" ou de droite à gauche en posant la question "Pourquoi?".

Chaque fonction technique est exprimée par un verbe à l'infinitif et ses compléments.

FONCTIONPourquoi?(ou dans quel but?)

Comment?

Quand?

Quand?Fonctions devant être présentées en même temps

ET

OU


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FAST: hiérarchisation des fonctions techniquesExtérieur au produit

Extérieur au produitIntérieur au produit

Fonction de service

Milieu environ.Niveau1 Niveau4Niveau 3Niveau 2

FP1:…

FT1:…

FT2:…

FT11:…

FT21:…

FT111:…

FT211:…

FT212:…

FT1111:…

FT1112:…

FT2111:…

FT2121:…

FT2122:…

…

Elément 1


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Outil graphique SADT: PrincipeL'outil S.A.D.T. (Structured Analysisand Design Technic) décrit le système en utilisant des boîtes et des flèches représentant des flux entrant ou sortant de ces boîtes.

Une boîte, appelée actigramme, contient l'expression d'une action àaccomplir, à l'aide d'un verbe àl'infinitif.

Un flux comporte un label précisant les données véhiculées par ce flux.

A… désigne le niveau d’analyse

FAIRE sur la matière d'œuvre

A...

Élément qui réalise la fonction

EntréesMatière d'œuvre Sorties

Matière d'œuvre + valeur ajoutée

Sorties annexes(pertes,…)

Contrainte d'alimentation en énergie Contrainte de

configuration

Contrainte de réglage

Contrainte d'exploitation


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Outil graphique SADT: Niveaux d’analyse descendanteNiveau A-0 (A moins zéro)

Il définit par une boîte:- la frontière d'isolement et les relations du système avec

les éléments du milieu environnant;- la FONCTION GLOBALE (ou fonction d'usage) du

système.

Frontière

M.O.M.O.+V.A.

Contraintes

Système

FONCTION GLOBALE A-0

Niveau A0 (A zéro)- Chaque boîte du niveau A0 représente une fonction principale du système pour satisfaire la fonction globale.- Les boites sont nommées A1, A2, A3, …

Niveaux A1, A2, A3,…- Chaque boîte du niveau A0 peut à son tour être développée.- Les boites sont nommées A11, A12, …, A21, A22, …A31, A32, …

M.O.

M.O.+V.A.

A1A2

A3

Frontière

A0

M.O.A11

A12

A1A21

A22A23

A2 Et ainsi de suite…A31

A32

A3


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SOME RIGHTS RESERVED Bloc-Diagramme, Fonctions Techniques

Le bloc diagramme est un outil d’analyse structurelle qui situe les Fonctions Techniques réaliséesentre les composants d’un produit dans une phase donnée.

Chaque fonction technique s’exprime par un verbe d’action àl’infinitif et un complément

C1 C2

C4 C3

C5 C6

FT1FT3

FT5FT6FT4

FT2

Les éléments du milieu extérieur peuvent compléter le bloc-diagramme.

La frontière du produit est symbolisée par deux lignes horizontales

EME1

EME2 EME3

FT7

FT8 FT9

Phase …


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Chaque Fonction Technique est nommée et on lui associe des critèresou conditions de bon fonctionnementpermettant de caractériser son niveau de performance qui est chiffré.

Le Cahier des Charges des Conditions de Fonctionnementdonne l’ensemble des caractéristiques des FT réalisées pour l’ensemble des phases de la durée de vie du produit.

Phase …

Bloc-Diagramme

Caractérisation des FT

C1 C2

C4 C3

C5 C6

FT1FT3

FT5FT6FT4

FT2

EME1

EME2 EME3

FT7

FT8 FT9

LimitesNiveauxCritèresExpressionN°

Phase …

Bloc-Diagramme


C1 C2

C4 C3

C5 C6

FT1FT3

FT5FT6FT4

FT2

EME1

EME2 EME3

FT7

FT8 FT9


Phase …

Bloc-Diagramme


C1 C2

C4 C3

C5 C6

FT1FT3

FT5FT6FT4

FT2

EME1

EME2 EME3

FT7

FT8 FT9


Durée de vie

CdC des Cond. de Fonct.


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Structure Chaînes Energie/Information: Principe

Il s’agit d’établir une architecture fonctionnelle d’un produit àpartir des flux matière - énergie - information …

Interface

Chaîne d’InformationDonnées entrantes

Données Sortantes

Chaîne d’EnergieEnergiesentrantes

Energiessortantes

Matières entrantes

Matières sortantes


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Chaîne d’information

Chaîne d’énergie

Fonctions Techniques Génériques… et d’en identifier les fonctions techniques génériques.

ACQUERIR TRAITER COMMUNIQUER

ALIMENTER DISTRIBUER CONVERTIR TRANSMETTREACTION

MO

MO+VA

OrdresÉnergie d’entrée (chaîne directe)

Grandeurs physiques à

acquérir

Informations issues d’autres

systèmes et d’interfaces H/M

Informations destinées à

d’autres systèmes et interfaces H/M

Énergie de retour (chaîne inverse)


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Chaîne d’information

Composants industriels associés aux fonctions génériques

ACQUERIR

Capteurs TORCapteurs analogiquesCapteurs numériquesInterfaces homme/machineSystème numériques d’acquisition de données

Grandeurs physiques, consignes

Images informationnelles

utilisables

TRAITER

Matériels:Automates programmablesOrdinateursMicrocontrôleursModules logiques programmablesCircuits de commande câblésLogiciels:Ateliers logiciels conformes à la norme IEC 61131-3 (langages LD, SFC et ST)Éditeur de modèles de commande avec générateur de codeLogiciel de développement rapide permettant la mise en œuvre de composants logiciels réutilisables sur microcontrôleurs

Informations traitées

COMMUNIQUER

Commandes TORInterfaces homme/machineLiaisons utilisant le mode de transmission sérieLiaisons utilisant le mode de transmission parallèleRéseau EthernetBus capteurs/actionneurs

Ordres, messages


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Composants industriels associés aux fonctions génériques

Chaîne d’énergie

ALIMENTER

Prise réseauRaccord réseauPile, batterie, accumulateur

Source d’énergie

Énergie électrique,

hydraulique, pneumatique

DISTRIBUER

Ordres, messages

ContacteurRelais et relais statiqueVariateurDistributeur

CONVERTIR

Énergie mécanique

Machines asynchronesMachines à courant continu avec et sans balaiVérins

TRANSMETTRE

Énergie disponible pour l’ACTION demandée par

le cahier des charges

Assemblage démontableGuidage en rotationGuidage en translationAccouplement, embrayage, limiteur de couple, freinPoulies-courroie, engrenagesSystème vis-écrouTransformateurs plans


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Caractérisation d’une fonction génériquePour les fonctions génériques simples :

• ACQUERIR, TRAITER, COMMUNIQUER

• ALIMENTER, DISTRIBUER, CONVERTIR, TRANSMETTRE, AGIR

la caractérisation peut se faire comme dans l’exemple qui suit:

CONVERTIRActionneur

Moteur Asynchrone

Convertir l’énergie électrique en

énergie mécanique (mvt de rotation)

Fonction générique du constituant

Nom générique du constituant

Nom précis du constituant utilisé dans la chaîne fonctionnelle

Fonction précise réalisée par le constituant de cette chaîne fonctionnelle

Énergie électrique Énergie mécanique de rotation


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3. SynthèseAttendu

Réalisé

Écart de non conformité


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Fonctions de Service réaliséesA partir d’un Bloc-Diagramme, il est possible de construire des liens entre EME passant par les composants du produit et représentant les fonctions de service.C1 C2

C4 C3

C5 C6

FT1FT3

FT5FT6FT4

FT2

EME1

EME2 EME3

FT7

FT8 FT9

Phase …

FS1 Les fonctions techniques composant un lien caractérisent comment la fonction de service attendue associée et ainsi réalisée.

Exemple: Ici FS1 est réalisée à l’aide de FT7, FT1, FT4 et FT8 en utilisant les composants C1 C4 et C5.


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Faisabilité / Non-conformité

Client

Produit

Matièred’Oeuvre


AB

Client

Besoin Prestationsattendues

AFB

Produit

EME1 EME2

EME3

EME4

EME5

EME6

Fonctions de Serviceattendues

Écart de non conformité

Produit

FASTC1

C2

C4 C3

C5 C6

BDC1

C2

C4 C3

C5 C6

EME1

EME2 EME3

Fonctions de Service réalisées

Analyse fonctionnelle Analyse structurelle

L’Analyse Fonctionnelle permet de quantifier l’écart de non conformité et renseigne sur la faisabilité du produit revoir CdCF et conception


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Cycle de vie d’un produit et enjeu économiqueLe cycle de vie d’un produit se découpe en 10 activités:

Analyser le besoinÉtudier la faisabilitéConcevoirDéfinirIndustrialiserHomologuerProduireCommercialiserUtiliser le produitÉliminer le produit

C’est au début de l’étude que les coûts engagés sont les plus importants:

Études Industrialisation Production

Coût du programme

Temps

75%

100%90%

15%5%

Coûts engagés

Dépenses

Économies possibles

La phase d’études est primordiale !


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AnecdoteCahier des charges de la 2CV

établi par M. Boulanger, responsable Citroën, àM. Brogly, directeur du BE (1936):« Faites étudier par vos services une voiture

pouvant transporter deux cultivateurs en sabots, 50kg de pommes de terre ou un tonnelet à une vitesse maximum de 60km/h, pour une consommation de 3 litres aux cent. La voiture pourra passer par les plus mauvais chemins; elle devra pouvoir être conduite par une conductrice débutante et avoir un confort irréprochable. Son prix devra être inférieur au tiers de celui de la traction avant 11CV. Le point de vue esthétique n’a aucune importance. »

Prototype de 1939

2CV: 1949-1990 - 3.868.633 exemplaires vendus.